초록 ▼

연구의 목적 및 내용
제로에너지 건물을 위한 ‘블라인드PV 연동 LED 조명시스템’ 통합 제어솔루션은 건축환경설비 분야에 속하는 기술로서 각각의 시스템들을 유기적으로 통합하여 에너지 절약을 극대화 시킬 수 있는 기술이다. 그리고 주광만을 이용하는 기술과는 차별화되어 에너지 절감을 위한 자연채광뿐만 아니라 에너지 생산을 위한 태양광발전까지 모두 활용되는 ‘블라인드PV 연동 LED 조명시스템’은 네 가지의 개별 기술들의 통합 시스템으로 구성되어 있다. 본 연구의 최종 목표는 ① 블라인드PV 시스템을 개발하고, 더불어 실내의 쾌적한

연구의 목적 및 내용
제로에너지 건물을 위한 ‘블라인드PV 연동 LED 조명시스템’ 통합 제어솔루션은 건축환경설비 분야에 속하는 기술로서 각각의 시스템들을 유기적으로 통합하여 에너지 절약을 극대화 시킬 수 있는 기술이다. 그리고 주광만을 이용하는 기술과는 차별화되어 에너지 절감을 위한 자연채광뿐만 아니라 에너지 생산을 위한 태양광발전까지 모두 활용되는 ‘블라인드PV 연동 LED 조명시스템’은 네 가지의 개별 기술들의 통합 시스템으로 구성되어 있다. 본 연구의 최종 목표는 ① 블라인드PV 시스템을 개발하고, 더불어 실내의 쾌적한 시 환경을 조성할 뿐만 아니라 냉방부하를 줄여주어 에너지 절감효과가 있는 ② 자동 블라인드 시스템과 주광유입량에 따라 조명기구의 조광을 통해 에너지 절감효과를 극대화할 수 있는 ③ 광센서 조광제어시스템과 ④ LED 조명시스템을 통합한 ⑤ 블라인드 PV 연동 LED 조명시스템 통합 제어솔루션 개발에 있다.

연구결과
1) 자동 블라인드PV 시스템 : 무공해의 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 PV 모듈을 차양장치인 블라인드에 적용하여 에너지 생성효과와 경제성, 그리고 부가가치를 높인 개념으로 전기에너지 생산과 차양장치의 역할을 동시에 수행하는 시스템이다. 기상청 데이터에 의한 일사통계와 센서에 의한 일사량 감지에 따라 차양장치인 블라인드의 슬랫각이 자동으로 조절되는 시스템으로 천공상태의 변화에 대처하여 실내로 유입되는 주광량을 최대화하여 조명용 에너지 절감 및 눈부심 조절 수행이 가능한 시스템을 개발하였다. 2) 광센서 조광제어시스템 : 본 기술의 기초가 되는 광센서 조광제어시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의 광량을 제어함으로써 밝기를 조절하여, 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 시스템이다. 센서의 수신위치에 관한 연구와 광센서 보정 및 컨트롤 알고리즘에 관한 연구를 수행하여 조명에너지의 절약을 극대화할 수 있는 광센서 조광제어시스템을 개발하였다. 3) LED 조명시스템 : LED 조명시스템은 기존의 형광램프에 비해 저전력․장수명의 고효율 조명시스템이며, 수은의 사용이 없어 친환경적이다. 그리고 LED 소자가 반도체로 이루어져 조광용 안정기가 필요한 형광램프와 달리 조광제어가 용이하다. LED 조명시스템의 핵심기술로 평가 받고 있는 LED 조광을 더욱 효과적으로 운용하기 위하여 조광제어의 기울기, 구역, Delay Time 및 폴링주기를 결정할 뿐만 아니라 Dimming Duty Cycle에 따른 조광 범위를 결정하는 LED조명 제어알고리즘을 개발하였다. 4) 블라인드PV 연동 LED 조명시스템 통합 제어솔루션 : 본 기술 개발의 핵심은 개별 기술을 하나의 시스템으로 통합하여 주광의 활용에 의한 에너지 절약을 극대화하고 신․재생 에너지 생산에 의한 최적의 에너지 절감 시스템을 개발하는 것이다. 본 연구의 조명제어 시스템은 자동 블라인드PV 시스템을 이용하여 직사일광의 유입을 차단하고 태양광발전을 통하여 에너지를 생산하며, 각 구성요소의 기술 연구와 개발 및 운영 평가 데이터를 확보하여 통합 시스템을 최적화하고 에너지의 생산 및 절감을 극대화 하였다.

연구결과의 활용계획
- 독창적 연구 수행을 통한 국내 전문 인력인 양성 및 건축 환경 분야의 국가 경쟁력 확보
- 건축 환경 분야의 최적화 기법 적용성 확대를 통한 세계적인 독창적 연구 수행
- 에너지 최적화 PV 블라인드 제어 알고리즘 개발로 인해 PV 블라인드 시스템의 적용성 향상
- 건축공간 특성에 맞는 적절한 조명설계로 인한 쾌적한 시 환경 구축
- LED 조명시스템 시장 활성화와 적용성 향상으로 조명 에너지 절감
- 에너지 절감과 동시에 생간을 통한 에너지 절약의 극대화
- 에너지 절약을 통해 해외 에너지 의존도 감소에 영향
- 기술력 수출로 인한 과학기술 국제화 추진 및 기술인력 인프라 구축
- 조명시스템 시스템 기술력 향상으로 인한 국내 조명분야의 대외 경쟁력 강화

Abstract ▼

Purpose & contents
The Blind PV integrated with LED lighting system for "Zero energy building" is a technology in which to create energy saving in green buildings. This is a subject for a field of a building environmental system. This technology enables us to maximize energy saving by the integra

Purpose & contents
The Blind PV integrated with LED lighting system for "Zero energy building" is a technology in which to create energy saving in green buildings. This is a subject for a field of a building environmental system. This technology enables us to maximize energy saving by the integration of each system. Differentiated from the technology which only makes use of daylighting, the combination of Blind PV integrated with LED lighting system utilizes natural lighting for energy saving, as well as power generation. This study consists of 4 different individual technologies. The goal of this study is ①development of Blind PV System, as well as making comfortable luminous environment, ②Automatic Blind System for maximizing energy saving, ③Daylight responsive dimming system, ④LED lighting system, ⑤development of total control solution for Blind PV integrated with LED lighting system.

Result
1) Automatic Blind PV System: The automatic Blind PV system is a system that applies PV module (which converts solar energy directly to electricity) to the visor device, blind which would raise energy generation and its economy. The Automatic Blind PV System adjusts the angle of blind automatically by outdoor sensors, according to the change of sky condition.
2) Daylight Responsive Dimming System: The Daylight Responsive Dimming System, which is the basis of this technology, detects the amount of incoming light and controls the intensity of radiation automatically which enables us to maintain workplane illuminance. The daylight responsive dimming system is planning to develop that can maximize lighting energy savings using the study that is photosensor spatial distribution, calibration and control algorithm
3) LED Lighting System: The LED Lighting System is high efficiency lighting system that requires lower power and has longer life than the fluorescent lamp. Also, it is a "green" system, as it requires no use of mercury. Moreover, LED lighting system is easy to control without the need to special device unlike the fluorescent lamp which needs a dimming ballast. LED dimming, which is being evaluated as the core technology of LED lighting systems, determines slops, zones, delay time and polling cycle in order to operate more efficient LED dimming. and develop LED lighting control algorithm that determined dimming range is accordance with Dimming duty time. Furthermore, this system is planned to do study which is performed on operation of dimming control system for appropriate LED lighting system. this system includes the study about user's comfort, performance ability, illuminance, intensity, correlated color temperature and rendering in architectural space.
4) Total control solution for Blind PV integrated with LED lighting system : The main point for this development of the technology is to integrate those individual technologies, as stated above, into one system, to maximize the saving of energy by using daylighting and to develop a suitable system to save energy. Each component system of technology research, development and operational evaluation is completed total control solution for blind PV integrated with LED lighting system. these total control solution will maximize energy production and savings.

Expected Contribution
- Training of the professional workers through independent research and the securing of national competitiveness in the field of construction environment.
- International independent research through extension of application of the most suitable techniques in the field of construction environment.
- The improvement of the application of LED lighting system though development of control algorithm that saves the energy.
- Constructing the pleasant visible environment by appropriate use of different lighting design for each different construction space for their special features.
- Creation of suitable light environment for physical and subjective features and the sensitive space and energy saving light environment.
- Activation of LED lighting system market and saving energy by the improving the application.
- Propulsion of nationalizing the scientific skills through the exportation of technology and creating technical manpower infra.
- Strengthening of national competitiveness, in the field of illumination through the improvement on the lighting system technology